薄膜太陽(yáng)能技術(shù)臨界點(diǎn)來(lái)臨

陳棟棟

從技術(shù)突破到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，再到逐步商業(yè)化，薄膜太陽(yáng)能技術(shù)在多年的醞釀后似乎正迎來(lái)臨界點(diǎn)，主要特征是薄膜太陽(yáng)能為核心技術(shù)的移動(dòng)能源產(chǎn)業(yè)正在逐漸成熟。從汽車、飛機(jī)、建筑墻、瓦片甚至衣服背包，每一個(gè)個(gè)體都可能成為發(fā)電主體，能源利用變得更方便、更環(huán)保、更智能，能源生產(chǎn)和消費(fèi)方式在悄然改變。

專家預(yù)測(cè)，2020年全球移動(dòng)能源市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到6.6萬(wàn)億元。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)也出現(xiàn)了不少?gòu)氖乱苿?dòng)能源與薄膜太陽(yáng)能技術(shù)的公司，漢能是知名度較高的企業(yè)之一。

砷化鎵技術(shù)再破紀(jì)錄

2012年至2015年，漢能先后投入100多億美元，連續(xù)并購(gòu)了Solibro、MiaSolé、Global Solar Energy（GSE）、Alta Devices等4家世界領(lǐng)先的薄膜太陽(yáng)能企業(yè)。這些并購(gòu)，印證了漢能從傳統(tǒng)水電企業(yè)向領(lǐng)先的跨國(guó)清潔能源企業(yè)轉(zhuǎn)型的公司戰(zhàn)略。

近日，漢能公開(kāi)表示，其砷化鎵（GaAs）技術(shù)再獲突破。世界三大再生能源研究機(jī)構(gòu)之一的德國(guó)弗勞恩霍夫太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所認(rèn)證，漢能Alta高端裝備集團(tuán)（下稱“Alta”）的砷化鎵薄膜單結(jié)電池轉(zhuǎn)換效率達(dá)到29.1%，再次刷新世界紀(jì)錄。

單結(jié)電池轉(zhuǎn)換效率的世界紀(jì)錄在2010年被Alta突破，并連續(xù)6次被Alta刷新，最近的一次是Alta在2018年上半年創(chuàng)造的28.9%。至此，漢能表示，公司已同時(shí)擁有單結(jié)電池（29.1%）轉(zhuǎn)換率和單結(jié)電池組件（25.1%）轉(zhuǎn)換率兩項(xiàng)世界紀(jì)錄，奠定了其在高效太陽(yáng)能薄膜電池領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

這項(xiàng)技術(shù)突破意味著什么？

據(jù)介紹，測(cè)算顯示，薄膜太陽(yáng)能技術(shù)的轉(zhuǎn)換率每提高1個(gè)百分點(diǎn)，成本便下降5%～8%。這對(duì)砷化鎵技術(shù)的市場(chǎng)化應(yīng)用意義重大。 “研發(fā)這款組件的目標(biāo)，就是為了實(shí)現(xiàn)全球最高的商業(yè)應(yīng)用級(jí)別的量產(chǎn)組件效率。這類柔性薄膜太陽(yáng)能技術(shù)的應(yīng)用正變得日益重要?！盇lta Devices首席執(zhí)行官丁建在接受采訪時(shí)說(shuō)。

漢能Alta的砷化鎵技術(shù)具有高轉(zhuǎn)換效率，廣泛應(yīng)用于汽車、無(wú)人機(jī)、無(wú)人駕駛系統(tǒng)、衛(wèi)星、消費(fèi)類電子產(chǎn)品等各類應(yīng)用領(lǐng)域。

漢能有關(guān)人士介紹說(shuō)，漢能已經(jīng)將砷化鎵薄膜太陽(yáng)能電池應(yīng)用在無(wú)人機(jī)上，并研發(fā)出了世界上航時(shí)最長(zhǎng)的工業(yè)級(jí)太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)，解決了傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)航時(shí)短的“痛點(diǎn)”。常規(guī)純電池動(dòng)力無(wú)人機(jī)續(xù)航時(shí)間為1.5至2小時(shí)，作業(yè)范圍在200公里以內(nèi)，而漢能的4.4米固定翼無(wú)人機(jī)可將續(xù)航時(shí)間延長(zhǎng)到6至10小時(shí)，將作業(yè)范圍擴(kuò)展到400至700公里。

在汽車領(lǐng)域，早在2016年，漢能就在廣州國(guó)際車展中，亮相了其首款全太陽(yáng)能動(dòng)力跑車——Hanergy Solar R。這款“不插電動(dòng)起來(lái)”的車，使用了砷化鎵薄膜太陽(yáng)能技術(shù)。

2017年8月，漢能的Alta 公司與德國(guó)奧迪簽訂薄膜太陽(yáng)能電池技術(shù)戰(zhàn)略合作備忘錄，雙方合作開(kāi)展薄膜太陽(yáng)能電池研發(fā)項(xiàng)目。這是漢能移動(dòng)能源技術(shù)在汽車領(lǐng)域的重要一步。

此外，漢能的銅銦鎵硒（CIGS）組件最高轉(zhuǎn)換率達(dá)到21%，憑借轉(zhuǎn)換率高、高溫及弱光條件下表現(xiàn)優(yōu)異等突出優(yōu)勢(shì)，以及技術(shù)的持續(xù)突破和轉(zhuǎn)化效率的不斷提升，市場(chǎng)青睞有加。

據(jù)介紹，2016年8月，山東鄒城工業(yè)園區(qū)3MW薄膜太陽(yáng)能項(xiàng)目就應(yīng)用了漢能的銅銦鎵硒薄膜電池組件，全年可發(fā)電400萬(wàn)度以上，創(chuàng)造收益400多萬(wàn)元，這也是目前全國(guó)知名的銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電站。

而在今年9月，漢能發(fā)布薄膜太陽(yáng)能新產(chǎn)品——漢墻，也采用了玻璃基銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能技術(shù)。漢墻兼具安全性與發(fā)電性能，可抗12級(jí)臺(tái)風(fēng)，燃燒性能等級(jí)達(dá)到了A級(jí)，也是薄膜太陽(yáng)能的典型應(yīng)用之一。

漢能已經(jīng)在薄膜太陽(yáng)能領(lǐng)域逐漸建立起自己的生態(tài)圈。截至11月11日，漢能集團(tuán)全球累計(jì)專利申請(qǐng)超過(guò)8559件，其中上市公司累計(jì)申請(qǐng)專利超過(guò)5600件。同期，漢能集團(tuán)全球累計(jì)授權(quán)專利超過(guò)1857件，其中上市公司累計(jì)授權(quán)專利超過(guò)1200件。

移動(dòng)能源市場(chǎng)可觀

在過(guò)去薄膜太陽(yáng)能技術(shù)，更多的是流傳于業(yè)內(nèi)或技術(shù)專家口中。 “移動(dòng)能源”更像是一種概念或設(shè)想。隨著薄膜太陽(yáng)能技術(shù)的不斷突破，移動(dòng)能源或?qū)㈦S處可見(jiàn)。

在漢能著力構(gòu)建的“移動(dòng)能源時(shí)代”里，移動(dòng)能源通過(guò)與儲(chǔ)能、控制、信息通信等技術(shù)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)能源可移動(dòng)、全天候、高效率的供應(yīng)。譬如，太陽(yáng)能汽車不用汽油，在陽(yáng)光下邊行駛邊充電，擺脫了對(duì)化石能源和充電樁的依賴；手機(jī)、平板電腦、背包、帳篷、衣服等均可利用太陽(yáng)能發(fā)電。

專家認(rèn)為，當(dāng)移動(dòng)能源市場(chǎng)的潛力顯現(xiàn)，應(yīng)用產(chǎn)品達(dá)到一定規(guī)模，將會(huì)有更多的企業(yè)加入，一起推動(dòng)市場(chǎng)發(fā)展。而對(duì)于消費(fèi)者，接受移動(dòng)能源產(chǎn)品仍然需要一個(gè)過(guò)程，既需要相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品的不斷成熟，也需要培育市場(chǎng)。